Tìm Hiểu Quy Trình Sản Xuất Whey Protein Từ A-Z

Quy trình sản xuất Whey Protein bao gồm nhiều bước, mỗi bước đều có vai trò quan trọng và ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm cuối cùng. Trong bài viết dưới đây, bạn đọc hãy cùng Anpha Tech tìm hiểu Whey Protein là gì, nguyên liệu sản xuất và các bước cụ thể trong quy trình sản xuất bột Whey Protein.

Whey Protein là gì?

Whey Protein là phần protein hòa tan thu được từ phần dịch lỏng tách ra trong quá trình sản xuất phô mai. Sữa bò – nguyên liệu chính dùng để sản xuất phô mai và tạo ra whey chứa hai nhóm protein chính: casein (chiếm 80%) và whey (chiếm 20%). Casein là nhóm protein sẽ đông tụ để làm phô mai, phần dịch whey còn lại sẽ được xử lý và cô đặc thành dạng bột và tạo ra bột Whey Protein thành phẩm.

Whey Protein rất giàu các axit amin thiết yếu, đặc biệt là các axit amin có vai trò quan trọng với sự phục hồi và phát triển cơ bắp.

Quy trình sản xuất Whey Protein chi tiết từng bước

Quá trình sản xuất Whey Protein bao gồm nhiều công đoạn từ thu thập nguyên liệu, vận chuyển, xử lý đến đóng gói thành phẩm. Mỗi bước trong quy trình sản xuất Whey Protein đều cần sự tỉ mỉ và chính xác cao để sản phẩm cuối cùng có chất lượng tốt nhất.

Bước 1 – Thu thập và kiểm định chất lượng sữa bò

Nguyên liệu chính dùng để sản xuất Whey Protein là sữa bò, do đó sữa sau khi thu thập từ nông trại sẽ được kiểm tra chất lượng kỹ lưỡng các chỉ tiêu vi sinh, hàm lượng dưỡng chất và dư lượng kháng sinh, hormone… Chỉ khi sữa đạt tiêu chuẩn mới đưa vào sản xuất. Sữa bò đạt tiêu chuẩn phải chứa 3,5% protein, 4% chất béo và 4,6% lactose.

Bước 2 – Vận chuyển sữa đến nhà máy

Sau khi kiểm tra xong, những lô sữa đạt tiêu chuẩn được vận chuyển về nhà máy bằng xe bồn cách nhiệt chuyên dụng, nhiệt độ trong bồn luôn được duy trì ở mức từ 2–4°C trong suốt hành trình.

Ngoài nhiệt độ bảo quản, thời gian vận chuyển sữa bò từ nông trại về nhà máy cũng được kiểm soát rất khắt khe để tránh tình trạng sữa bò bị biến đổi và ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn làm ảnh hưởng đến chất lượng sữa.

Bước 3 – Thanh trùng sữa

Sữa bò khi vận chuyển về đến nhà máy sẽ được gia nhiệt đến khoảng 75°C rồi làm lạnh nhanh chóng về 4°C nhằm tiêu diệt vi khuẩn có hại và đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm. Quá trình gia nhiệt để thanh trùng không làm ảnh hưởng hay thay đổi thành phần dưỡng chất trong sữa.

Bước 4 – Tách Whey và Casein

Khi hoàn tất bước thanh trùng, enzyme chymosin (hay còn gọi là rennet) được bổ sung vào sữa để kích hoạt quá trình đông tụ. Khi enzym hoạt động, casein sẽ đông tụ thành dạng rắn (dùng để sản xuất phô mai), còn whey vẫn tồn tại ở trạng thái lỏng.

Whey sau khi tách khỏi phần chất rắn sẽ được đưa qua hệ thống màng lọc chuyên dụng để loại bỏ chất béo, đường lactose và các tạp chất. Quá trình lọc này sẽ thực hiện ở mức nhiệt độ thấp nhằm bảo toàn cấu trúc và chất lượng của protein.

Bước 5 – Sấy phun tạo bột Whey Protein

Kế đến, whey lọc xong được đưa vào máy sấy phun để tiến hành sấy tạo thành dạng bột mịn. Dưới tác động của nhiệt độ trong máy sấy, hơi nước trong whey sẽ bốc hơi hoàn toàn và tạo ra thành phẩm là bột Whey Protein Concentrate (WPC) chứa khoảng 70 – 80% protein, một lượng nhỏ lactose và chất béo còn lại. Thời gian sấy whey diễn ra rất nhanh nhằm đảm bảo không làm biến tính protein.

Bước 6 – Xử lý chuyên sâu

Bột Whey Protein Concentrate (WPC) thu được tiếp tục được xử lý chuyên sâu theo hai hướng để thành phẩm đạt độ tinh khiết cao nhất:

• Whey Protein Isolate (WPI): Bột Whey Protein Concentrate được lọc qua màng siêu lọc để loại bỏ gần như hoàn toàn lactose và chất béo, thành phẩm cuối cùng sẽ có hàm lượng protein trên 90%.
• Whey Protein Hydrolyzed (WPH): Bột Whey Protein Isolate thu về tiếp tục được thủy phân bằng enzym để cắt chuỗi protein thành các chuỗi peptide ngắn hơn, giúp cơ thể hấp thu nhanh hơn. Đây là loại Whey Protein mà cơ thể hấp thu nhanh nhất.

Bước 7 – Pha trộn hương vị

Bột whey khi chưa tạo mùi vị sẽ có mùi hơi tanh đặc trưng của sữa và hoàn toàn không có vị nên rất khó uống. Do vậy, các loại hương liệu như sô-cô-la, vani, dâu, cookies & cream… sẽ được thêm vào để át mùi tanh. Một số dòng Whey Protein còn được bổ sung thêm chất tạo ngọt để dễ uống cũng như các loại vitamin, khoáng chất hoặc hỗn hợp axit amin khác để bổ sung dinh dưỡng cho cơ thể.

Bước 8 – Đóng gói và kiểm định lần cuối

Khi hoàn tất bước tạo mùi vị, bột Whey Protein được đóng gói vào bao bì kín khí bằng máy đóng gói dạng bột, bên trong bao bì có gói hút ẩm để bảo quản độ tươi ngon của sản phẩm.

Trước khi xuất xưởng, mỗi lô Whey Protein đều phải trải qua bước kiểm tra lần cuối gồm cân khối lượng, kiểm tra bao bì và kiểm định lại các chỉ tiêu an toàn thực phẩm. Chỉ khi đạt tất cả các tiêu chí kiểm tra trên, sản phẩm mới được cấp phép để phân phối ra thị trường tiêu thụ.

3 công nghệ sản xuất Whey Protein phổ biến nhất hiện nay

Công nghệ sản xuất quyết định trực tiếp đến chất lượng của Whey Protein thu được. Dưới đây là 3 công nghệ sản xuất đang được ứng dụng phổ biến nhất hiện nay.

Công nghệ Ion-Exchange

Công nghệ Ion-Exchange sử dụng nhựa trao đổi ion và điều chỉnh độ pH để tách protein khỏi tạp chất. Công nghệ này ra đời sớm, có chi phí sản xuất thấp giúp sản phẩm có giá thành rất phải chăng.

Tuy nhiên, do xuất hiện sớm nên công nghệ Ion-Exchange trong thời điểm hiện tại có khá nhiều điểm yếu như: Cần phải thay đổi độ pH trong dung dịch whey mới làm sạch được các tạp chất, điều này có thể làm cấu trúc protein bị tác động. Một số vi dưỡng chất tự nhiên trong sữa bị sẽ bị hao hụt sau khi lọc, làm giảm giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.

Công nghệ Micro Filtered

Nhóm công nghệ sản xuất Whey Protein này bao gồm: Cross Flow Microfiltration (CFM), Micro Filtration (MF) và Ultra Filtration (UF). Cơ chế chung của các nhóm công nghệ này là đẩy dịch whey qua màng lọc gốm với các lỗ cực nhỏ: lỗ MF lọc hạt >0,1 micron, lỗ UF lọc hạt >0,01 micron.

Sau khi lọc, protein không bị tác động bởi nhiệt độ cao hay hóa chất, không biến tính, và hàm lượng canxi cũng được giữ lại. Các tạp chất như carbohydrate, chất béo và lactose có kích thước lớn sẽ bị loại bỏ.

Công nghệ lọc lạnh Cold CFM

Công nghệ lọc lạnh Cold CFM là bản nâng cấp của công nghệ lọc Micro Filtered. Toàn bộ quá trình lọc đều được thực hiện trong môi trường nhiệt độ thấp. Nhờ duy trì nhiệt độ lạnh suốt quá trình lọc nên hàm lượng axit amin thiết yếu và protein được bảo toàn tối đa.

Công nghệ lọc này cho ra sản phẩm Whey Protein Isolate chất lượng cao, tuy nhiên chi phí sản xuất cũng cao hơn đáng kể so với các công nghệ trên.

Lời kết

Bạn đọc vừa tham khảo qua những thông tin chi tiết về quy trình sản xuất Whey Protein và các công nghệ sản xuất Whey Protein phổ biến hiện nay. Mong rằng những chia sẻ trên đây của Anpha Tech sẽ có ích với bạn.